EP4161600B1 - Hüftimplantatsystem - Google Patents

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EP4161600B1
EP4161600B1 EP21728922.2A EP21728922A EP4161600B1 EP 4161600 B1 EP4161600 B1 EP 4161600B1 EP 21728922 A EP21728922 A EP 21728922A EP 4161600 B1 EP4161600 B1 EP 4161600B1
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EP
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chromium
artificial
nitride layer
implant system
ceramic coating
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Christian Bader
Janine Fechter
Jens Schneider
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IHI Ionbond AG
Aesculap AG
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IHI Ionbond AG
Aesculap AG
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    • A61L2430/24—Materials or treatment for tissue regeneration for joint reconstruction

Definitions

  • the invention relates to a hip implant system.
  • Hip implant systems are now routinely used to replace injured or worn hip joints.
  • corresponding hip implant systems usually have an artificial hip socket insert, for example made of plastic, ceramic or a metal alloy, that can be inserted directly into the artificial hip socket.
  • Metallic hip socket inserts are often made of a metal alloy containing cobalt and/or chromium.
  • an artificial hip joint insert that can be inserted directly into the artificial hip socket insert and optionally an artificial joint head that can be inserted into the hip joint insert with or without an artificial hip stem can be provided.
  • micro-movements can often occur between the artificial acetabulum and the artificial acetabular insert due to dynamic loads.
  • the problem is that these micro-movements can cause friction corrosion, i.e. so-called fretting, which can release cobalt and/or chromium ions into the surrounding patient tissue in the case of an artificial acetabular insert made of a metal alloy containing cobalt and/or chromium.
  • cobalt and/or chromium ions can generally be released through wear of the acetabular insert. The in vivo release of cobalt and/or chromium ions can in turn lead to allergic and/or toxic tissue reactions, which increases the risk of surgical revision.
  • EP0445068 A1 discloses an artificial hip joint socket consisting of a metallic outer shell with anchoring aids and a metallic inner shell for accommodating a joint ball head.
  • the outer shell can be made of titanium and the inner shell of a cobalt alloy.
  • the invention is based on the object of providing a hip implant system which partially or completely avoids the disadvantages described above in connection with generic hip implant systems, in particular reduces or even completely prevents an in vivo release of cobalt and/or chromium ions.
  • hip implant system with the features of independent claim 1.
  • Preferred embodiments of the hip implant system are the subject of the dependent claims and the description. The wording of all Claims are hereby made by express reference to the contents of the description.
  • the invention relates to a hip implant system.
  • the hip implant system has an artificial hip socket and an artificial hip socket insert.
  • the artificial hip socket insert has a metal or an alloy, preferably a cobalt and/or chromium-containing alloy, or consists of a metal or an alloy, preferably a cobalt and/or chromium-containing alloy.
  • the artificial hip socket insert can expediently be inserted into the artificial hip socket.
  • the hip implant system according to the present invention is particularly characterized in that the artificial hip socket insert is coated at least in sections, in particular only in sections or completely, with a ceramic coating, wherein the ceramic coating comprises chromium nitride, chromium carbonitride and zirconium nitride.
  • hip implant system in the context of the present invention is to be understood as a set of individual components, whereby the components can be assembled or joined, in particular in a modular manner, to form a hip implant for replacing or partially replacing a natural hip joint, in particular during a surgical procedure.
  • the set has as components at least one artificial hip socket according to the invention and one artificial hip socket insert according to the invention.
  • the set can have further components, in particular as described in more detail below.
  • ceramic coating is to be understood as meaning a coating which comprises a ceramic, in particular hard ceramic, or which consists of a ceramic, in particular hard ceramic.
  • the invention is based in particular on the surprising finding that an in vivo release of harmful metal ions, in particular cobalt and/or chromium ions, on contact surfaces of modularly joined hip implant components can be (significantly) reduced or even completely avoided by coating at least sections with a ceramic material.
  • the artificial hip socket preferably has a receiving area that is at least partially concave, in particular only partially or completely concave, for receiving the artificial hip socket insert.
  • the receiving area that is at least partially concave preferably has an at least partially concave, in particular only partially or completely concave, inner surface of the artificial hip socket.
  • the receiving area that is at least partially concave is defined or formed by the at least partially concave inner surface and by a peripheral edge of the artificial hip socket that delimits the at least partially concave inner surface.
  • the artificial hip socket is particularly preferably designed at least in sections, in particular only in sections or completely, in the shape of a shell segment, in particular in the shape of a spherical shell segment.
  • the artificial hip socket preferably has an outer surface that is at least in sections, in particular only in sections or completely, convex and an inner surface that is at least in sections, in particular only in sections or completely, concave, each of which is delimited by a peripheral edge of the artificial hip socket.
  • the artificial acetabulum preferably has a receiving area that is conical or truncated cone-shaped at least in sections, in particular only in sections or completely, for receiving the artificial acetabulum insert.
  • the receiving area that is conical or truncated cone-shaped at least in sections preferably has an inner surface of the artificial acetabulum that is conical or truncated cone-shaped at least in sections, in particular only in sections or completely.
  • the receiving area that is conical or truncated cone-shaped at least in sections is preferably defined or formed by the inner surface that is conical or truncated cone-shaped at least in sections and by a circumferential edge of the artificial acetabulum that delimits the inner surface that is conical or truncated cone-shaped at least in sections.
  • the artificial hip socket has an at least partially, in particular only partially or completely, conical or frustoconical outer surface and an at least partially, in particular only partially or completely, conical or frustoconical inner surface, which are each delimited by a circumferential edge of the artificial hip socket.
  • the artificial hip socket preferably has a biocompatible metal or preferably consists of such a metal.
  • the metal can in particular be titanium.
  • the artificial hip socket has an outer surface, in particular on one of the outer surfaces mentioned in the previous paragraphs, at least in sections, in particular only in sections or completely, is coated with a porous coating comprising or consisting of titanium and/or a titanium alloy and/or hydroxyapatite. This advantageously makes it possible to achieve improved osteointegration and in particular secondary stability of the artificial hip socket.
  • the outer surface of the artificial hip socket can be designed with a macrostructure, for example with tooth-like projections. With an appropriately designed hip socket, high clamping and friction forces can be achieved in vivo with particular advantage, whereby sufficient primary stability of the artificial hip socket can be ensured.
  • the artificial acetabular insert preferably has a receiving area that is at least partially, in particular only partially or completely, concave for receiving an artificial hip joint insert.
  • the receiving area that is at least partially concave preferably has an at least partially, in particular only partially or completely, concave inner surface/articular or sliding surface of the artificial acetabular insert.
  • the receiving area that is at least partially concave is defined or formed by the at least partially concave inner surface/articular or sliding surface and by a circumferential edge of the artificial acetabular insert that delimits the at least partially concave inner surface/articular or sliding surface.
  • the artificial acetabular cup insert is particularly preferably designed at least in sections, in particular only in sections or completely, in the shape of a shell segment, in particular in the shape of a spherical shell segment.
  • the artificial acetabular cup insert preferably has an outer surface that is at least in sections, in particular only in sections or completely, convex and an inner surface/articular or sliding surface that is at least in sections, in particular only in sections or completely, concave, each of which is delimited by a circumferential edge of the artificial acetabular cup insert.
  • the artificial acetabular insert has a convex outer shape that is complementary to the concave receiving area of the artificial acetabular cup.
  • the artificial acetabular insert preferably has a receiving area that is at least partially, in particular only partially or completely, conical or truncated cone-shaped for receiving an artificial hip joint insert.
  • the receiving area that is at least partially conical or truncated cone-shaped has preferably an at least partially, in particular only partially or completely, conical or frustoconical inner surface/articular or sliding surface of the artificial acetabular insert.
  • the at least partially conical or frustoconical receiving area is defined or formed by the at least partially conical or frustoconical inner surface/articular or sliding surface and by a circumferential edge of the artificial acetabular insert that delimits the at least partially concave inner surface/articular or sliding surface.
  • the artificial acetabular insert has an at least partially, in particular only partially or completely, conical or frustoconical outer surface and an at least partially, in particular only partially or completely, conical or frustoconical inner surface/articular or sliding surface, each of which is delimited by a circumferential edge of the artificial acetabular insert.
  • the artificial acetabular cup insert has a conical or truncated cone-shaped outer shape that is complementary to the conical or truncated cone-shaped receiving area of the artificial acetabular cup.
  • only one outer surface, in particular only a convex, conical or frustoconical outer surface, of the artificial acetabular cup insert is coated with the ceramic coating at least in sections, in particular only in sections or completely.
  • only one inner surface, in particular only a concave, conical or frustoconical inner surface, of the artificial acetabular cup insert is coated with the ceramic coating at least in sections, in particular only in sections or completely.
  • the artificial hip socket insert is completely coated with the ceramic coating.
  • the ceramic coating has a multi-layer structure.
  • the ceramic coating is designed as a multi-layer system.
  • the ceramic coating comprises at least one non-oxide ceramic or the ceramic coating consists of at least one non-oxide ceramic.
  • the at least one non-oxide ceramic is preferably selected from the group consisting of chromium nitride (CrN), chromium carbonitride (CrCN), chromium zirconium nitride (CrZrN) and zirconium nitride (ZrN).
  • the ceramic coating preferably comprises, in particular exclusively, chromium nitride and chromium carbonitride.
  • the ceramic coating further comprises, in particular exclusively, chromium nitride, chromium carbonitride and zirconium nitride.
  • the ceramic coating can be free of chromium zirconium nitride.
  • the ceramic coating particularly preferably comprises, in particular exclusively, chromium nitride, chromium carbonitride, chromium zirconium nitride and zirconium nitride.
  • the ceramic coating preferably has at least one chromium nitride layer (CrN layer), in particular (only) one chromium nitride layer, two chromium nitride layers or three chromium nitride layers.
  • the ceramic coating preferably has at least one chromium carbonitride layer (CrCN layer), in particular (only) one chromium carbonitride layer or two chromium carbonitride layers.
  • the ceramic coating preferably has at least one chromium zirconium nitride layer (CrZrN layer), in particular (only) one chromium zirconium nitride layer.
  • the ceramic coating preferably has at least one zirconium nitride layer (ZrN layer), in particular (only) one zirconium nitride layer.
  • ZrN layer zirconium nitride layer
  • the ceramic coating can consist of one or more of the aforementioned layers or of all of the aforementioned layers.
  • chromium nitride layer is to be understood as meaning a layer which comprises chromium nitride, in particular as a main component, or which consists of chromium nitride.
  • chromium carbonitride layer is to be understood as meaning a layer which comprises chromium carbonitride, in particular as a main component, or which consists of chromium carbonitride.
  • chromium zirconium nitride layer is to be understood as meaning a layer which comprises chromium zirconium nitride, in particular as the main component, or which consists of chromium zirconium nitride.
  • zirconium nitride layer is to be understood as meaning a layer which comprises zirconium nitride, in particular as a main component, or which consists of zirconium nitride.
  • the ceramic coating may comprise an alternating sequence of chromium nitride layers and chromium carbonitride layers.
  • the ceramic coating has at least one chromium nitride layer (CrN layer), in particular (only) one chromium nitride layer, two chromium nitride layers or three chromium nitride layers, at least one chromium carbonitride layer (CrCN layer), in particular (only) one chromium carbonitride layer or two chromium carbonitride layers, at least one chromium zirconium nitride layer (CrZrN layer), in particular (only) one chromium zirconium nitride layer, and at least one zirconium nitride layer (ZrN layer), in particular (only) one zirconium nitride layer.
  • the ceramic coating can consist of the aforementioned layers.
  • the ceramic coating can have at least one chromium nitride layer, in particular (only) one chromium nitride layer, two chromium nitride layers or three chromium nitride layers, at least one chromium carbonitride layer, in particular (only) one chromium carbonitride layer or two chromium carbonitride layers, and at least one zirconium nitride layer, in particular (only) one zirconium nitride layer.
  • the ceramic coating can consist of the aforementioned layers.
  • the ceramic coating has three chromium nitride layers, two chromium carbonitride layers, one, i.e. only one, chromium zirconium nitride layer and one, i.e. only one, zirconium nitride layer.
  • the chromium nitride layers and the chromium carbonitride layers are preferably arranged one above the other in an alternating sequence.
  • the ceramic coating can consist of the aforementioned layers.
  • the ceramic coating can have three chromium nitride layers, two chromium carbonitride layers and one, i.e. only one, zirconium nitride layer.
  • the chromium nitride layers and the chromium carbonitride layers are preferably arranged one above the other in an alternating sequence.
  • the ceramic coating can consist of the aforementioned layers.
  • the ceramic coating is designed as a multi-layer or multi-layer coating system, in which a first chromium nitride layer is covered or coated, preferably directly, by a first chromium carbonitride layer, the first chromium carbonitride layer is covered or coated, preferably directly, by a second chromium nitride layer, the second chromium nitride layer is covered or coated, preferably directly, by a second chromium carbonitride layer, the second chromium carbonitride layer is covered or coated, preferably directly, by a third chromium nitride layer, the third chromium nitride layer is covered or coated, preferably directly, by a chromium zirconium nitride layer, and the chromium zirconium nitride layer is covered or coated, preferably directly, by a zirconium nitride layer.
  • the first Chromium nitride layer formed directly on a surface, in particular a convex, conical or frustoconical outer surface/sliding surface and/or concave, conical or frustoconical inner surface/sliding surface, of the artificial acetabular insert.
  • the ceramic coating can be designed as a multi-layer or multi-layered coating system in which a first chromium nitride layer is covered or coated, preferably directly, by a first chromium carbonitride layer, the first chromium carbonitride layer is covered or coated, preferably directly, by a second chromium nitride layer, the second chromium nitride layer is covered or coated, preferably directly, by a second chromium carbonitride layer, the second chromium carbonitride layer is covered or coated, preferably directly, by a third chromium nitride layer, and the third chromium nitride layer is covered or coated, preferably directly, by a zirconium nitride layer.
  • the first chromium nitride layer is preferably formed directly on a surface, in particular a convex, conical or frustoconical outer surface/sliding surface and/or concave, conical or frustoconical inner surface/sliding surface, of the artificial hip socket insert.
  • the zirconium nitride layer forms an outer finishing or covering layer of the ceramic coating.
  • the finishing or covering layer is preferably formed directly, i.e. immediately, on a chromium nitride layer, chromium carbonitride layer or chromium zirconium nitride layer.
  • the advantages of the present invention are particularly pronounced in the case of the non-oxide ceramic coating described in the previous paragraphs.
  • Another advantage is that the non-oxide ceramic coating described in the previous paragraphs has a high abrasion resistance and therefore particularly good adhesion, especially in the case of an artificial hip socket insert made of a cobalt and/or chromium-containing alloy.
  • the ceramic coating can have at least one oxide ceramic or consist of at least one oxide ceramic.
  • the at least one oxide ceramic is preferably selected from the group consisting of aluminum oxide (Al 2 O 3 ), zirconium dioxide (ZrO 2 ), titanium dioxide (TiO 2 ) and chromium(III) oxide (Cr 2 O 3 ).
  • the aforementioned aluminum oxide is preferably aluminum oxide of the corundum type.
  • the aforementioned zirconium dioxide is preferably zirconium dioxide of the baddeleyite type.
  • the aforementioned titanium dioxide is preferably titanium dioxide of the rutile type.
  • the aforementioned chromium(III) oxide is preferably chromium(III) oxide of the corundum type.
  • the ceramic coatings described in the previous paragraphs can, for example, be applied to the artificial acetabular insert by physical vapor deposition (PVD).
  • PVD physical vapor deposition
  • the ceramic coating in particular one of the chromium nitride layers, in particular the first chromium nitride layer, is formed directly, i.e. immediately, on the artificial acetabular cup insert, i.e. on a surface, in particular a convex, conical or frustoconical outer surface and/or concave, conical or frustoconical inner surface/articular or sliding surface, of the artificial acetabular cup insert.
  • an intermediate layer in particular made of a metal, an alloy or a ceramic, can be formed between the ceramic coating and the artificial acetabular cup insert, i.e. between the ceramic coating and a surface, in particular a convex, conical or truncated cone-shaped outer surface/sliding surface and/or a concave, conical or truncated cone-shaped inner surface/sliding surface, of the artificial acetabular cup insert.
  • the metal can be, for example, niobium, tantalum or zirconium.
  • the alloy can be, for example, a zirconium alloy or niobium alloy.
  • the ceramic can be, for example, a ceramic which contains zirconium, in particular in elemental and/or metallic form.
  • the ceramic coating has a thickness of 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m, in particular 1.5 ⁇ m to 7 ⁇ m, preferably 2.5 ⁇ m to 5 ⁇ m, particularly preferably 3 ⁇ m to 4 ⁇ m.
  • the coating thicknesses disclosed in this paragraph allow the release barrier in vivo for cobalt and/or chromium ions to be further increased without there being a (significant) risk that the ceramic coating will flake off the artificial hip socket insert due to its layer thickness.
  • an inner surface, in particular a concave, conical or truncated cone-shaped inner surface, of the artificial acetabular cup insert, in particular as described in the previous paragraphs has a surface roughness Ra (average roughness, measured according to DIN EN ISO 4287) of ⁇ 0.5 ⁇ m, preferably ⁇ 0.05 ⁇ m, and/or an outer surface, in particular a concave, conical or truncated cone-shaped outer surface, of the artificial acetabular cup insert, in particular as described in the previous paragraphs, has a surface roughness Ra (average roughness, measured according to DIN EN ISO 4287) of ⁇ 1 ⁇ m, preferably ⁇ 0.6 ⁇ m.
  • the surface roughnesses disclosed in this paragraph make it particularly advantageous to interlock surfaces of the artificial acetabular insert and the artificial acetabulum and/or an interlocking of surfaces of the artificial acetabular insert and an artificial hip joint insert can be achieved.
  • the surface roughnesses disclosed in this paragraph in particular have the advantage that they reduce the risk of the ceramic coating chipping off the artificial acetabular insert and, in addition, cause less abrasion in the event of micro-movements of the artificial acetabular insert and/or the artificial acetabular insert and/or the artificial hip joint insert.
  • the artificial acetabular insert particularly in the uncoated state, i.e. without the ceramic coating, has a thickness, particularly wall thickness, of 2 mm to 3 mm.
  • the thicknesses, particularly wall thicknesses, disclosed in this paragraph have the advantage that they allow a flexible, particularly elastic, design of the artificial acetabular insert.
  • they advantageously enable higher contact stresses after joining the artificial acetabular insert into the artificial acetabulum, whereby the risk of micro-movements of the artificial acetabular insert and/or the artificial acetabulum and thus the risk of fretting corrosion can be further reduced.
  • the artificial acetabular insert has a cone angle ⁇ of 15° to 25°, in particular 16° to 21°.
  • the term "cone angle” is to be understood here as the angle between an axis of symmetry (central axis) and a conical outer surface of the acetabular insert.
  • the cone angles disclosed in this paragraph enable high clamping forces to be achieved between the artificial acetabular insert and the artificial acetabulum, which also reduces the risk of relative movements between the artificial acetabular insert and the artificial acetabulum and thus the risk of undesirable metal ion release, in particular cobalt and/or chromium ion release.
  • the artificial acetabular insert and the artificial acetabulum are connected to one another in an assembled or joined state by force or friction.
  • the artificial acetabular insert and the artificial acetabulum are clamped to one another in an assembled or joined state, preferably conically clamped.
  • the artificial acetabular insert and the artificial acetabulum are clamped to one another in an assembled or joined state via a conical or truncated cone-shaped outer surface of the artificial acetabular insert and a complementary conical or truncated cone-shaped inner surface of the artificial acetabulum.
  • the alloy is a cobalt and/or chromium-containing alloy, in particular a cobalt-chromium-molybdenum alloy.
  • the cobalt-chromium-molybdenum alloy can have a cobalt mass fraction of 62% to 66%, a chromium mass fraction of 27% to 31% and a molybdenum mass fraction of 4% to 5%.
  • the cobalt-chromium-molybdenum alloy can contain carbon and/or silicon and/or manganese and/or iron, in particular in small amounts and/or in the form of impurities.
  • the hip implant system further comprises an artificial hip joint insert.
  • the artificial hip joint insert can expediently be inserted into the artificial acetabular insert.
  • the artificial acetabular insert and the artificial hip joint insert preferably form a ball joint in a joined or assembled state, in particular after the artificial acetabular insert has been inserted into the artificial hip joint insert.
  • the artificial hip joint insert preferably has a receiving area that is at least partially, in particular only partially or completely, concave for receiving an artificial hip joint head.
  • the receiving area that is at least partially concave preferably has an at least partially, in particular only partially or completely, concave inner surface/joint or sliding surface of the artificial hip joint insert.
  • the receiving area that is at least partially concave is preferably defined or formed by the at least partially concave inner surface/joint or sliding surface and by a circumferential edge of the artificial hip joint insert that delimits the at least partially concave inner surface/joint or sliding surface.
  • the artificial hip joint insert is preferably designed at least in sections, in particular only in sections or completely, in the shape of a shell segment, in particular in the shape of a spherical shell segment.
  • the artificial hip joint insert preferably has an at least in sections, in particular only in sections or completely, convex outer surface/articular or sliding surface and an at least in sections, in particular only in sections or completely, concave inner surface/articular or sliding surface, which are each delimited by a peripheral edge of the artificial hip joint insert.
  • the artificial hip joint insert particularly preferably has a convex outer shape that complements the concave receiving area of the artificial hip socket insert.
  • the artificial hip joint insert preferably has a receiving area that is at least partially, in particular only partially or completely, conical or truncated cone-shaped for receiving an artificial hip joint head.
  • the receiving area that is at least partially conical or truncated cone-shaped preferably has an at least partially, in particular only partially or completely, conical or truncated cone-shaped inner surface/joint or sliding surface of the artificial hip joint insert.
  • the receiving area that is at least partially conical or truncated cone-shaped is preferably defined or formed by the at least partially conical or truncated cone-shaped inner surface/joint or sliding surface and by a circumferential edge of the artificial hip joint insert that delimits the at least partially concave inner surface/joint or sliding surface.
  • the artificial hip joint insert has an at least partially, in particular only partially or completely, conical or truncated cone-shaped outer surface/articular or sliding surface and an at least partially, in particular only partially or completely, conical or truncated conical inner surface/articular or sliding surface, which are each delimited by a peripheral edge of the artificial hip joint insert.
  • the artificial hip joint insert has a conical or truncated conical outer shape that is complementary to the conical or truncated cone-shaped receiving area of the artificial acetabular cup insert.
  • the artificial hip joint insert comprises, in particular exclusively, a plastic, preferably polyethylene, in particular ultra-high molecular weight polyethylene, and optionally an antioxidant, in particular vitamin E.
  • the hip implant system further comprises an artificial hip joint head, in particular with or without an artificial hip stem.
  • the artificial hip joint head can expediently be inserted into the artificial hip joint insert.
  • the artificial hip joint insert and the artificial hip joint head (also) form a ball joint in a joined or assembled state, in particular after inserting the artificial hip joint head into the artificial hip joint insert.
  • the artificial hip joint insert has an insertion opening that is smaller than the external dimension of the artificial hip joint head (to be inserted).
  • the insertion opening of the artificial hip joint insert is preferably smaller than the greatest distance between two points on an outer surface/sliding surface, in particular a convex, conical or truncated cone-shaped outer surface/sliding surface, of the artificial hip joint head (to be inserted).
  • the artificial hip joint insert and the artificial hip joint head in a joined or assembled state, in particular after insertion of the artificial hip joint head into the artificial hip joint insert forms a nut joint.
  • the artificial hip joint head is preferably spherical or partially spherical.
  • the artificial hip joint head preferably has a receiving area, in particular in the form of a receiving recess or depression, preferably in the form of a cylindrical or conical receiving recess or depression, for receiving a cylindrical or conical section of an artificial hip shaft.
  • the receiving area can have a circular or non-circular, in particular polygonal, such as a square, cross-section.
  • the artificial hip joint head can be designed at least in sections, in particular only in sections or completely, in the shape of a shell segment, in particular in the shape of a spherical shell segment.
  • the artificial hip joint head preferably has an at least in sections, in particular only in sections or completely, convex outer surface/articular or sliding surface and an at least in sections, in particular only in sections or completely, concave inner surface, which are each delimited by a peripheral edge of the artificial hip joint head.
  • the artificial hip joint head particularly preferably has a convex outer shape that is complementary to the concave receiving area of the artificial hip joint insert.
  • the artificial hip joint head preferably has a conical or truncated conical outer shape that is complementary to the conical or truncated cone-shaped receiving area of the artificial hip joint insert.
  • the femoral head can comprise a ceramic or a plastic or can consist of a ceramic or a plastic.
  • Fig.1 schematically shows an embodiment of a hip implant system 1 according to the present invention.
  • the hip implant system 1 has an artificial hip socket 10 and an artificial hip socket insert 20 that can be inserted into the artificial hip socket 10. Furthermore, the hip implant system 1 can have an artificial hip joint insert 30 and in particular an artificial hip joint head 40.
  • the artificial hip socket 10 is preferably designed in the shape of a spherical shell segment at least in sections, in particular only in sections or completely.
  • the artificial hip socket 10 preferably has an outer surface 12 that is at least partially convex and an inner surface 14 that is at least partially concave, each of which is delimited by a peripheral edge 16, 17 of the artificial hip socket 10.
  • the inner surface 14 that is at least partially concave and the peripheral edge 16 form a receiving area 18 that is at least partially concave for the artificial hip socket insert 20.
  • the artificial hip socket 10 is preferably made of a biocompatible metal, such as titanium.
  • a biocompatible metal such as titanium.
  • an open-pore titanium or hydroxyapatite coating can be formed on the outside of the artificial hip socket 10, which is at least partially convex.
  • the artificial acetabular insert 20 is also preferably designed in the shape of a spherical shell segment, at least in sections, in particular only in sections or completely.
  • the artificial acetabular insert 20 preferably has an outer surface 22 which is at least partially convex and an inner or sliding surface 24 which is at least partially concave, each of which is formed by a peripheral edge 26, 27 of the artificial acetabular insert. 20.
  • the inner or sliding surface 24, which is concave at least in sections, and the peripheral edge 26 form a receiving area 28, which is concave at least in sections, for the artificial hip joint insert 30.
  • the at least partially convex outer surface 22 of the artificial acetabular cup insert 20 preferably has a surface roughness Ra of ⁇ 1 ⁇ m, preferably ⁇ 0.6 ⁇ m. This advantageously makes it possible to optimize the interlocking of the at least partially convex outer surface 22 with the at least partially concave inner surface 14 of the artificial acetabular cup 10.
  • the at least partially concave inner or sliding surface 24 of the artificial hip socket insert 20 preferably has a surface roughness Ra of ⁇ 0.5 ⁇ m, preferably ⁇ 0.05 ⁇ m. This makes it particularly advantageous to achieve optimized interlocking of the at least partially concave inner or sliding surface 24 with an outer or sliding surface of the artificial hip joint insert 30.
  • the artificial acetabular insert 20 and the artificial acetabular cup 10 are clamped together in an assembled state, preferably conically clamped.
  • the artificial acetabular insert 20 consists of a cobalt and/or chromium-containing alloy, preferably a cobalt-chromium-molybdenum alloy.
  • the artificial hip socket insert 20 is coated or provided with a ceramic coating 50 at least in sections, in particular only in sections or completely.
  • the ceramic coating preferably comprises chromium nitride (CrN), chromium carbonitride (CrCN), chromium zirconium nitride (CrZrN) and zirconium nitride (ZrN).
  • the ceramic coating 50 can consist of the aforementioned ceramic materials.
  • the ceramic coating 50 has at least one chromium nitride layer (CrN layer), in particular (only) one or more chromium nitride layers, such as two or three chromium nitride layers, and/or at least one chromium carbonitride layer (CrCN layer), in particular (only) one or more chromium carbonitride layers, such as two chromium carbonitride layers, and/or at least one chromium zirconium nitride layer (CrZrN layer), in particular (only) one or more chromium zirconium nitride layers, and/or at least one zirconium nitride layer (ZrN layer), in particular (only) one or more zirconium nitride layers.
  • the Ceramic coating 50 can in particular consist of one or more of the aforementioned layers or of all of the aforementioned layers.
  • the ceramic coating 50 has a thickness of 0.5 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the artificial acetabular insert 20 can furthermore have a wall thickness of 2 mm to 3 mm.
  • the ceramic coating 50 can advantageously reduce or even completely prevent the in vivo release of cobalt and/or chromium ions into surrounding patient tissue. This in turn reduces the risk of post-surgical complications, particularly in the form of infections. As a result, the risk of post-surgical reintervention can be significantly reduced.
  • the artificial hip joint insert 30 is also preferably designed in the shape of a spherical shell segment at least in sections, in particular only in sections or completely.
  • the artificial hip joint insert 30 preferably has an outer or sliding surface 32 that is at least partially convex and an inner or sliding surface 34 that is at least partially concave, each of which is delimited by a peripheral edge 36, 37 of the artificial hip joint insert 30.
  • the inner or sliding surface 34 that is at least partially concave and the peripheral edge 36 form a receiving area 38 that is at least partially concave for the artificial hip joint head 40.
  • the at least partially concave inner or sliding surface 24 of the artificial acetabular insert 20 and the at least partially convex outer or sliding surface 32 of the artificial hip joint insert 30 form a ball joint after implantation of the hip implant system 1.
  • the artificial hip joint insert 30 consists of a plastic, preferably polyethylene, in particular ultra-high molecular weight polyethylene, and optionally of an antioxidant.
  • the antioxidant can be vitamin E, for example.
  • the artificial hip joint head 40 is preferably spherical or partially spherical or (also) at least partially spherical shell-shaped.
  • the artificial hip joint head 40 has a receiving area 48 for receiving an artificial hip shaft, in particular for receiving a preferably cylindrical or conical section of an artificial hip shaft.
  • the receiving area 48 is preferably designed as Recess designed with a circular or non-circular cross-section.
  • the recess can have a rectangular cross-section.
  • the at least partially concave inner or sliding surface 34 of the artificial hip joint insert 30 and an at least partially convex outer or sliding surface 42 of the artificial hip joint head 40 form a so-called nut joint.
  • a nut joint is characterized in that the at least partially convex outer or sliding surface 42 of the artificial hip joint head 40 is enclosed beyond its equator 43 by the at least partially concave inner or sliding surface 34 of the artificial hip joint insert 30, so that these components of the hip implant system 1 are prevented from falling apart.
  • Fig.2 shows schematically an enlarged detailed representation of a ceramic coating 50 preferred according to the invention in an area A on the at least partially convex outer surface 22 of the artificial hip insert 20 according to Fig.1 .
  • the ceramic coating 50 is designed as a multi-layer system with the following layer sequence on the at least partially convex outer surface 22 of the artificial hip insert 20:
  • the outer surface 22, which is convex at least in sections, is directly covered by a first chromium nitride layer 15a.
  • the first chromium nitride layer 15a is directly covered by a first chromium carbonitride layer 15b.
  • the first chromium carbonitride layer 15b is directly covered by a second chromium nitride layer 15c.
  • the second chromium nitride layer 15c is directly covered by a second chromium carbonitride layer 15d.
  • the second chromium carbonitride layer 15d is directly covered by a third chromium nitride layer 15e.
  • the third chromium nitride layer 15e is directly covered by a chromium zirconium nitride layer 15f.
  • the chromium zirconium nitride layer 15f is directly covered by a zirconium nitride layer 15g, which simultaneously represents the cover layer of the ceramic coating 50.
  • the third chromium nitride layer 15e may be directly covered by a cover layer of zirconium nitride (not shown).
  • an intermediate layer for example made of zirconium, a zirconium alloy or a zirconium-containing ceramic, can be formed between the artificial acetabular insert and the ceramic coating 50 (not shown).
  • Fig.3 shows an embodiment of a hip implant system 1 in an assembled or implanted state.
  • the hip implant system comprises an artificial acetabulum 10, an artificial acetabular insert 20, an artificial hip joint insert 30, an artificial femoral head 40 and an artificial hip stem 60.
  • the artificial acetabular insert 20 is coated at least in sections, in particular only in sections or completely, with a ceramic coating 50.
  • the artificial acetabular insert 20 can in particular have a cone angle ⁇ of 15° to 25°, in particular 16° to 21°. As a result, high clamping forces can advantageously be achieved between the artificial acetabular insert 20 and the artificial acetabulum 10 in the joined state.
  • the artificial hip stem 60 is inserted into the artificial hip joint head 40 via a cylindrical or conical section 61.
  • hip implant system 1 in particular the artificial acetabulum 10, the artificial acetabulum insert 20, the artificial hip joint insert 30, the artificial hip joint head 40, the ceramic coating 50 and the artificial hip stem 60, reference is made in full to the descriptions of the Fig.1 and 2
  • the features and advantages described therein also apply mutatis mutandis to the Fig.3 shown hip implant system 1.

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Description

    ANWENDUNGSGEBIET UND STAND DER TECHNIK
  • Die Erfindung betrifft ein Hüftimplantatsystem.
  • Hüftimplantatsysteme kommen heutzutage routinemäßig beim Ersatz von verletzten oder abgenutzten Hüftgelenken zum Einsatz. Entsprechende Hüftimplantatsysteme weisen neben einer künstlichen Hüftpfanne üblicherweise einen direkt in die künstliche Hüftpfanne einsetzbaren künstlichen Hüftpfanneneinsatz, zum Beispiel aus einem Kunststoff, einer Keramik oder einer Metalllegierung, auf. Metallische Hüftpfanneneinsätze bestehen häufig aus einer kobalt- und/oder chromhaltigen Metalllegierung. Zusätzlich können ein direkt in den künstlichen Hüftpfanneneinsatz einsetzbarer künstlicher Hüftgelenkeinsatz und wahlweise ein in den Hüftgelenkeinsatz einsetzbarer künstlicher Gelenkkopf mit oder ohne künstlichen Hüftschaft vorgesehen sein.
  • Nach der Implantation eines Hüftimplantatsystems kann es aufgrund dynamischer Belastungen häufig zu Mikrobewegungen zwischen der künstlichen Hüftpfanne und dem künstlichen Hüftpfanneneinsatz kommen. Problematisch ist, dass diese Mikrobewegungen eine Reibkorrosion, d.h. ein sogenanntes Fretting, verursachen können, wodurch bei einem künstlichen Hüftpfanneneinsatz aus einer kobalt- und/oder chromhaltigen Metalllegierung Kobalt- und/oder Chromionen in umliegendes Patientengewebe freigesetzt werden können. Überdies können Kobalt- und/oder Chromionen allgemein durch Verschleiß des Hüftpfanneneinsatzes freigesetzt werden. Die in vivo Freisetzung von Kobalt- und/oder Chromionen kann wiederum zu allergischen und/oder toxischen Gewebereaktionen führen, wodurch das Risiko einer chirurgischen Wechseloperation steigt.
  • EP0445068 A1 offenbart eine künstliche Hüftgelenkpfanne bestehend aus einer metallischen Außenschale mit Verankerungshilfen und aus einer metallischen Innenschale zur Aufnahme eines Gelenkkugelkopfes. Die Außenschale kann aus Titan und die Innenschale aus einer Kobaltlegierung bestehen.
    • AUFGABE UND LÖSUNG
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hüftimplantatsystem bereitzustellen, welches die eingangs im Zusammenhang von gattungsgemäßen Hüftimplantatsystemen beschriebenen Nachteile teilweise oder vollständig vermeidet, insbesondere eine in vivo Freisetzung von Kobalt- und/oder Chromionen reduziert oder sogar vollständig verhindert.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Hüftimplantatsystem mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen des Hüftimplantatsystems sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche sowie der Beschreibung. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.
  • Die Erfindung betrifft ein Hüftimplantatsystem.
  • Das Hüftimplantatsystem weist eine künstliche Hüftpfanne und einen künstlichen Hüftpfanneneinsatz auf. Der künstliche Hüftpfanneneinsatz weist ein Metall oder eine Legierung, vorzugsweise eine kobalt- und/oder chromhaltige Legierung, auf oder besteht aus einem Metall oder einer Legierung, vorzugsweise einer kobalt- und/oder chromhaltigen Legierung. Zweckmäßigerweise ist der künstliche Hüftpfanneneinsatz in die künstliche Hüftpfanne einsetzbar.
  • Das Hüftimplantatsystem gemäß der vorliegenden Erfindung zeichnet sich besonders dadurch aus, dass der künstliche Hüftpfanneneinsatz wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, mit einer Keramik-Beschichtung beschichtet ist, wobei die Keramik-Beschichtung Chromnitrid, Chromcarbonitrid und Zirkoniumnitrid aufweist.
  • Unter dem Ausdruck "Hüftimplantatsystem" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Set aus einzelnen Komponenten verstanden werden, wobei die Komponenten, insbesondere während eines chirurgischen Eingriffs, zu einem Hüftimplantat zum Ersatz oder Teilersatz eines natürlichen Hüftgelenks, insbesondere modular, zusammengebaut oder gefügt werden können. Das Set weist als Komponenten wenigstens eine erfindungsgemäße künstliche Hüftpfanne sowie einen erfindungsgemäßen künstlichen Hüftpfanneneinsatz auf. Zusätzlich kann das Set weitere Komponenten, insbesondere wie nachfolgend näher beschrieben, aufweisen.
  • Unter dem Ausdruck "Keramik-Beschichtung" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Beschichtung verstanden werden, welche eine Keramik, insbesondere Hartkeramik, aufweist oder aus einer Keramik, insbesondere Hartkeramik, besteht.
  • Die Erfindung beruht insbesondere auf der überraschenden Erkenntnis, dass sich eine in vivo Freisetzung von gesundheitsschädigenden Metallionen, insbesondere von Kobalt- und/oder Chromionen, an Berührungsoberflächen modular gefügter Hüftimplantatkomponenten durch eine wenigstens abschnittsweise Beschichtung mit einem keramischen Material (signifikant) reduzieren oder sogar vollständig vermeiden lässt.
  • Dadurch kann das Risiko postchirurgischer Komplikationen, insbesondere in Form von allergischen oder toxischen Reaktionen, und mithin das Risiko chirurgischer Reinterventionen reduziert oder sogar vollständig eliminiert werden.
  • Bevorzugt weist die künstliche Hüftpfanne einen wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konkav gestalteten Aufnahmebereich zum Aufnehmen des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes auf. Der wenigstens abschnittsweise konkav gestaltete Aufnahmebereich weist vorzugsweise eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konkave Innenfläche der künstlichen Hüftpfanne auf. Insbesondere bevorzugt ist der wenigstens abschnittsweise konkav gestaltete Aufnahmebereich durch die wenigstens abschnittsweise konkave Innenfläche sowie durch eine umlaufende, die wenigstens abschnittsweise konkave Innenfläche begrenzende Kante der künstlichen Hüftpfanne definiert oder gebildet.
  • Besonders bevorzugt ist die künstliche Hüftpfanne wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, schalensegmentförmig, insbesondere kugelschalensegmentförmig, gestaltet. Vorzugsweise weist die künstliche Hüftpfanne eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konvexe Außenfläche und eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konkave Innenfläche auf, die jeweils durch eine umlaufende Kante der künstlichen Hüftpfanne begrenzt sind.
  • Alternativ weist die künstliche Hüftpfanne bevorzugt einen wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konisch oder kegelstumpfförmig gestalteten Aufnahmebereich zum Aufnehmen des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes auf. Der wenigstens abschnittsweise konisch oder kegelstumpfförmig gestaltete Aufnahmebereich weist vorzugsweise eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche der künstlichen Hüftpfanne auf. Insbesondere bevorzugt ist der wenigstens abschnittsweise konisch oder kegelstumpfförmig gestaltete Aufnahmebereich durch die wenigstens abschnittsweise konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche sowie durch eine umlaufende, die wenigstens abschnittsweise konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche begrenzende Kante der künstlichen Hüftpfanne definiert oder gebildet. Vorzugsweise weist die künstliche Hüftpfanne eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konische oder kegelstumpfförmige Außenfläche und eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche auf, die jeweils durch eine umlaufende Kante der künstlichen Hüftpfanne begrenzt sind.
  • Die künstliche Hüftpfanne weist vorzugsweise ein bioverträgliches Metall auf oder besteht bevorzugt aus einem solchen Metall. Bei dem Metall kann es sich insbesondere um Titan handeln. Ferner kann es bevorzugt sein, dass die künstliche Hüftpfanne an einer Außenfläche, insbesondere an einer der in den vorherigen Absätzen genannten Außenflächen, wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, mit einer porösen Beschichtung, aufweisend oder bestehend aus Titan und/oder einer Titanlegierung und/oder Hydroxylapatit, beschichtet ist. Dadurch ist vorteilhafterweise eine verbesserte Osteointegration und insbesondere Sekundärstabilität der künstlichen Hüftpfanne erzielbar. Alternativ oder in Kombination kann die Außenfläche der künstlichen Hüftpfanne mit einer Makrostruktur, zum Beispiel mit zahnartigen Vorsprüngen, gestaltet sein. Durch eine entsprechend gestaltete Hüftpfanne lassen sich mit besonderem Vorteil hohe Klemm- sowie Reibungskräfte in vivo realisieren, wodurch eine ausreichende Primärstabilität der künstlichen Hüftpfanne gewährleistet werden kann.
  • Bevorzugt weist der künstliche Hüftpfanneneinsatz einen wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konkav gestalteten Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines künstlichen Hüftgelenkeinsatzes auf. Der wenigstens abschnittsweise konkav gestaltete Aufnahmebereich weist vorzugsweise eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konkave Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes auf. Insbesondere bevorzugt ist der wenigstens abschnittsweise konkav gestaltete Aufnahmebereich durch die wenigstens abschnittsweise konkave Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche sowie durch eine umlaufende, die wenigstens abschnittsweise konkave Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche begrenzende Kante des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes definiert oder gebildet.
  • Besonders bevorzugt ist der künstliche Hüftpfanneneinsatz wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, schalensegmentförmig, insbesondere kugelschalensegmentförmig, gestaltet. Vorzugsweise weist der künstliche Hüftpfanneneinsatz eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konvexe Außenfläche und eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konkave Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche auf, die jeweils durch eine umlaufende Kante des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes begrenzt sind.
  • Besonders bevorzugt weist der künstliche Hüftpfanneneinsatz eine zu dem konkav gestalteten Aufnahmebereich der künstlichen Hüftpfanne komplementäre konvexe Außenform auf.
  • Alternativ weist der künstliche Hüftpfanneneinsatz bevorzugt einen wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konisch oder kegelstumpfförmig gestalteten Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines künstlichen Hüftgelenkeinsatzes auf. Der wenigstens abschnittsweise konisch oder kegelstumpfförmig gestaltete Aufnahmebereich weist vorzugsweise eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes auf. Insbesondere bevorzugt ist der wenigstens abschnittsweise konisch oder kegelstumpfförmig gestaltete Aufnahmebereich durch die wenigstens abschnittsweise konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche sowie durch eine umlaufende, die wenigstens abschnittsweise konkave Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche begrenzende Kante des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes definiert oder gebildet. Vorzugsweise weist der künstliche Hüftpfanneneinsatz eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konische oder kegelstumpfförmige Außenfläche und eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche auf, die jeweils durch eine umlaufende Kante des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes begrenzt sind. Bevorzugt weist der künstliche Hüftpfanneneinsatz eine zu dem konisch oder kegelstumpfförmig gestalteten Aufnahmebereich der künstlichen Hüftpfanne komplementäre konische oder kegelstumpfförmige Außenform auf.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist nur eine Außenfläche, insbesondere nur eine konvexe, konische oder kegelstumpfförmige Außenfläche, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, mit der Keramik-Beschichtung beschichtet.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist nur eine Innenfläche, insbesondere nur eine konkave, konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, mit der Keramik-Beschichtung beschichtet.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der künstliche Hüftpfanneneinsatz vollständig mit der Keramik-Beschichtung beschichtet.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Keramik-Beschichtung mehrschichtig aufgebaut. Mit anderen Worten ist die Keramik-Beschichtung in weiterer Ausgestaltung der Erfindung als mehrschichtiges Schichtsystem ausgebildet.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Keramik-Beschichtung wenigstens eine Nichtoxidkeramik auf oder besteht die Keramik-Beschichtung wenigstens aus einer Nichtoxidkeramik. Die wenigstens eine Nichtoxidkeramik ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Chromnitrid (CrN), Chromcarbonitrid (CrCN), Chromzirkoniumnitrid (CrZrN) und Zirkoniumnitrid (ZrN). Bevorzugt weist die Keramik-Beschichtung, insbesondere ausschließlich, Chromnitrid und Chromcarbonitrid auf. Weiter weist die KeramikBeschichtung, insbesondere ausschließlich, Chromnitrid, Chromcarbonitrid und Zirkoniumnitrid auf. Insbesondere kann die Keramik-Beschichtung frei von Chromzirkoniumnitrid sein. Besonders bevorzugt weist die Keramik-Beschichtung, insbesondere ausschließlich, Chromnitrid, Chromcarbonitrid, Chromzirkoniumnitrid und Zirkoniumnitrid auf.
  • Die Keramik-Beschichtung weist vorzugsweise wenigstens eine Chromnitrid-Schicht (CrN-Schicht), insbesondere (nur) eine Chromnitrid-Schicht, zwei Chromnitrid-Schichten oder drei Chromnitrid-Schichten, auf. Alternativ oder in Kombination weist die Keramik-Beschichtung bevorzugt wenigstens eine Chromcarbonitrid-Schicht (CrCN-Schicht), insbesondere (nur) eine Chromcarbonitrid-Schicht oder zwei Chromcarbonitrid-Schichten, auf. Alternativ oder in Kombination weist die Keramik-Beschichtung bevorzugt wenigstens eine Chromzirkoniumnitrid-Schicht (CrZrN-Schicht), insbesondere (nur) eine Chromzirkoniumnitrid-Schicht, auf. Alternativ oder in Kombination weist die Keramik-Beschichtung bevorzugt wenigstens eine Zirkoniumnitrid-Schicht (ZrN-Schicht), insbesondere (nur) eine Zirkoniumnitrid-Schicht, auf. Insbesondere kann die Keramik-Beschichtung aus einer oder mehreren der vorgenannten Schichten oder aus allen vorgenannten Schichten bestehen.
  • Unter dem Ausdruck "Chromnitrid-Schicht" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Schicht verstanden werden, welche Chromnitrid aufweist, insbesondere als Hauptbestandteil, oder aus Chromnitrid besteht.
  • Unter dem Ausdruck "Chromcarbonitrid-Schicht" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Schicht verstanden werden, welche Chromcarbonitrid aufweist, insbesondere als Hauptbestandteil, oder aus Chromcarbonitrid besteht.
  • Unter dem Ausdruck "Chromzirkoniumnitrid-Schicht" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Schicht verstanden werden, welche Chromzirkoniumnitrid aufweist, insbesondere als Hauptbestandteil, oder aus Chromzirkoniumnitrid besteht.
  • Unter dem Ausdruck "Zirkoniumnitrid-Schicht" soll im Sinne der vorliegenden Erfindung eine Schicht verstanden werden, welche Zirkoniumnitrid aufweist, insbesondere als Hauptbestandteil, oder aus Zirkoniumnitrid besteht.
  • Weiter bevorzugt kann die Keramik-Beschichtung eine alternierende Abfolge von/der Chromnitrid-Schichten und Chromcarbonitrid-Schichten aufweisen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Keramik-Beschichtung wenigstens eine Chromnitrid-Schicht (CrN-Schicht), insbesondere (nur) eine Chromnitrid-Schicht, zwei Chromnitrid-Schichten oder drei Chromnitrid-Schichten, wenigstens eine Chromcarbonitrid-Schicht (CrCN-Schicht), insbesondere (nur) eine Chromcarbonitrid-Schicht oder zwei Chromcarbonitrid-Schichten, wenigstens eine Chromzirkoniumnitrid-Schicht (CrZrN-Schicht), insbesondere (nur) eine Chromzirkoniumnitrid-Schicht, und wenigstens eine Zirkoniumnitrid-Schicht (ZrN-Schicht), insbesondere (nur) eine Zirkoniumnitrid-Schicht, auf. Insbesondere kann die Keramik-Beschichtung aus den vorgenannten Schichten bestehen.
  • Alternativ kann die Keramik-Beschichtung wenigstens eine Chromnitrid-Schicht, insbesondere (nur) eine Chromnitrid-Schicht, zwei Chromnitrid-Schichten oder drei Chromnitrid-Schichten, wenigstens eine Chromcarbonitrid-Schicht, insbesondere (nur) eine Chromcarbonitrid-Schicht oder zwei Chromcarbonitrid-Schichten, und wenigstens eine Zirkoniumnitrid-Schicht, insbesondere (nur) eine Zirkoniumnitrid-Schicht, aufweisen. Insbesondere kann die KeramikBeschichtung aus den vorgenannten Schichten bestehen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Keramik-Beschichtung drei Chromnitrid-Schichten, zwei Chromcarbonitrid-Schichten, eine, d.h. nur eine, Chromzirkoniumnitrid-Schicht und eine, d.h. nur eine, Zirkoniumnitrid-Schicht auf. Bevorzugt sind die Chromnitrid-Schichten und die Chromcarbonitrid-Schichten in einer alternierenden Abfolge übereinander angeordnet. Insbesondere kann die Keramik-Beschichtung aus den vorgenannten Schichten bestehen.
  • Alternativ kann die Keramik-Beschichtung drei Chromnitrid-Schichten, zwei Chromcarbonitrid-Schichten und eine, d.h. nur eine, Zirkoniumnitrid-Schicht aufweisen. Bevorzugt sind die Chromnitrid-Schichten und die Chromcarbonitrid-Schichten in einer alternierenden Abfolge übereinander angeordnet. Insbesondere kann die Keramik-Beschichtung aus den vorgenannten Schichten bestehen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Keramik-Beschichtung als mehrlagiges oder mehrschichtiges Schichtsystem ausgebildet, bei welchem eine erste Chromnitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer ersten Chromcarbonitrid-Schicht, die erste Chromcarbonitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer zweiten Chromnitrid-Schicht, die zweite Chromnitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer zweiten Chromcarbonitrid-Schicht, die zweite Chromcarbonitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer dritten Chromnitrid-Schicht, die dritte Chromnitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer Chromzirkoniumnitrid-Schicht und die Chromzirkoniumnitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer Zirkoniumnitrid-Schicht bedeckt oder beschichtet ist. Vorzugsweise ist die erste Chromnitrid-Schicht unmittelbar auf einer Oberfläche, insbesondere einer konvexen, konischen oder kegelstumpfförmigen Außenfläche/Gleitfläche und/oder konkaven, konischen oder kegelstumpfförmigen Innenfläche/Gleitfläche, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes ausgebildet.
  • Alternativ kann die Keramik-Beschichtung als mehrlagiges oder mehrschichtiges Schichtsystem ausgebildet sein, bei welchem eine erste Chromnitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer ersten Chromcarbonitrid-Schicht, die erste Chromcarbonitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer zweiten Chromnitrid-Schicht, die zweite Chromnitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer zweiten Chromcarbonitrid-Schicht, die zweite Chromcarbonitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer dritten Chromnitrid-Schicht und die dritte Chromnitrid-Schicht, vorzugsweise unmittelbar, von einer Zirkoniumnitrid-Schicht bedeckt oder beschichtet ist. Vorzugsweise ist die erste Chromnitrid-Schicht unmittelbar auf einer Oberfläche, insbesondere einer konvexen, konischen oder kegelstumpfförmigen Außenfläche/Gleitfläche und/oder konkaven, konischen oder kegelstumpfförmigen Innenfläche/Gleitfläche, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes ausgebildet.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung bildet die Zirkoniumnitrid-Schicht eine äußere Abschluss- oder Deckschicht der Keramik-Beschichtung. Bevorzugt ist die Abschluss- bzw. Deckschicht direkt, d.h. unmittelbar, auf einer Chromnitrid-Schicht, Chromcarbonitrid-Schicht oder Chromzirkoniumnitrid-Schicht ausgebildet.
  • Die Vorteile der vorliegenden Erfindung sind bei der in den vorherigen Absätzen beschriebenen Nichtoxidkeramik-Beschichtung besonders stark ausgeprägt. Außerdem ist von Vorteil, dass die in den vorherigen Absätzen beschriebene Nichtoxid-Keramikbeschichtung gerade bei einem künstlichen Hüftpfanneneinsatz aus einer kobalt- und/oder chromhaltigen Legierung eine hohe Abriebfestigkeit und mithin eine besonders gute Haftung zeigt.
  • Alternativ kann die Keramik-Beschichtung wenigstens eine Oxidkeramik aufweisen oder aus wenigstens einer Oxidkeramik bestehen. Die wenigstens eine Oxidkeramik ist vorzugsweise ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Aluminiumoxid (Al2O3), Zirkoniumdioxid (ZrO2), Titandioxid (TiO2) und Chrom(III)oxid (Cr2O3). Bei dem vorgenannten Aluminiumoxid handelt es sich vorzugsweise um Aluminiumoxid des Typs Korund. Bei dem vorgenannten Zirkoniumdioxid handelt es sich vorzugsweise um Zirkoniumdioxid des Typs Baddeleyit. Bei dem vorgenannten Titandioxid handelt es sich vorzugsweise um Titandioxid des Typs Rutil. Bei dem vorgenannten Chrom(III)oxid handelt es sich vorzugsweise um Chrom(III)oxid des Typs Korund.
  • Die in den vorherigen Absätzen beschriebenen Keramik-Beschichtungen können beispielsweise durch physikalische Gasphasenabscheidung (Physical Vapor Deposition - PVD) auf den künstlichen Hüftpfanneneinsatz aufgebracht werden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist die Keramik-Beschichtung, insbesondere eine der Chromnitrid-Schichten, insbesondere die erste Chromnitrid-Schicht, direkt, d.h. unmittelbar, auf dem künstlichen Hüftpfanneneinsatz, d.h. auf einer Oberfläche, insbesondere einer konvexen, konischen oder kegelstumpfförmigen Außenfläche und/oder konkaven, konischen oder kegelstumpfförmigen Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes ausgebildet.
  • Alternativ kann zwischen der Keramik-Beschichtung und dem künstlichen Hüftpfanneneinsatz, d.h. zwischen der Keramik-Beschichtung und einer Oberfläche, insbesondere konvexen, konischen oder kegelstumpfförmigen Außenfläche/Gleitfläche und/oder konkaven, konischen oder kegelstumpfförmigen Innenfläche/Gleitfläche, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes eine Zwischenschicht, insbesondere aus einem Metall, einer Legierung oder einer Keramik, ausgebildet sein. Bei dem Metall kann es sich beispielsweise um Niob, Tantal oder Zirkonium handeln. Bei der Legierung kann es sich beispielsweise um eine Zirkonium-Legierung oder Niob-Legierung handeln. Bei der Keramik kann es sich beispielsweise um eine Keramik handeln, welche Zirkonium, insbesondere in elementarer und/oder metallischer Form, enthält.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist die Keramik-Beschichtung eine Dicke von 0,5 µm bis 10 µm, insbesondere 1,5 µm bis 7 µm, bevorzugt 2,5 µm bis 5 µm, besonders bevorzugt 3 µm bis 4 µm, auf. Insbesondere durch die in diesem Absatz offenbarten Beschichtungsdicken lässt sich die Freisetzungsbarriere in vivo für Kobalt- und/oder Chromionen zusätzlich erhöhen, ohne dass ein (nennenswertes) Risiko besteht, dass die Keramik-Beschichtung aufgrund ihrer Schichtdicke von dem künstlichen Hüftpfanneneinsatz abplatzt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist eine Innenfläche, insbesondere eine konkave, konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes, insbesondere wie in den vorherigen Absätzen beschrieben, eine Oberflächenrauheit Ra (Mittenrauwert, gemessen nach DIN EN ISO 4287) von ≤ 0,5 µm, bevorzugt ≤ 0,05 µm, und/oder eine Außenfläche, insbesondere konkave, konische oder kegelstumpfförmige Außenfläche, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes, insbesondere wie in den vorherigen Absätzen beschrieben, eine Oberflächenrauheit Ra (Mittenrauwert, gemessen nach DIN EN ISO 4287) von ≤ 1 µm, bevorzugt ≤ 0,6 µm, auf. Insbesondere durch die in diesem Absatz offenbarten Oberflächenrauheiten ist mit besonderem Vorteil eine Verzahnung von Oberflächen des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes und der künstlichen Hüftpfanne und/oder eine Verzahnung von Oberflächen des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes und eines künstlichen Hüftgelenkeinsatzes erzielbar. Ferner haben insbesondere die in diesem Absatz offenbarten Oberflächenrauheiten den Vorteil, dass sie das Risiko eines Abplatzens der KeramikBeschichtung von dem künstlichen Hüftpfanneneinsatz reduzieren und obendrein - im Falle von Mikrobewegungen des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes und/oder der künstlichen Hüftpfanne und/oder des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes weniger Abrieb verursachen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der künstliche Hüftpfanneneinsatz, insbesondere im nicht beschichteten Zustand, d.h. ohne die Keramik-Beschichtung, eine Dicke, insbesondere Wanddicke, von 2 mm bis 3 mm auf. Die in diesem Absatz offenbarten Dicken, insbesondere Wanddicken, haben den Vorteil, dass sie eine flexible, insbesondere elastische, Gestaltung des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes erlauben. Obendrein ermöglichen sie in vorteilhafter Weise nach einem Fügen des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes in die künstliche Hüftpfanne höhere Kontaktspannungen, wodurch das Risiko von Mikrobewegungen des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes und/oder der künstlichen Hüftpfanne und mithin das Risiko einer Reibkorrosion zusätzlich vermindert werden kann.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist der künstliche Hüftpfanneneinsatz einen Konuswinkel θ von 15° bis 25°, insbesondere 16° bis 21°, auf. Unter dem Begriff "Konuswinkel" soll hierbei der Winkel zwischen einer Symmetrieachse (Zentralachse) und einer konischen Außenfläche des Hüftpfanneneinsatzes verstanden werden. Insbesondere durch die in diesem Absatz offenbarten Konuswinkel lassen sich hohe Klemmkräfte zwischen dem künstlichen Hüftpfanneneinsatz und der künstlichen Hüftpfanne realisieren, wodurch sich das Risiko von Relativbewegungen zwischen dem künstlichen Hüftpfanneneinsatz und der künstlichen Hüftpfanne und somit das Risiko einer unerwünschten Metallionenfreisetzung, insbesondere Kobalt- und/oder Chromionenfreisetzung, ebenfalls reduzieren lässt.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind der künstliche Hüftpfanneneinsatz und die künstliche Hüftpfanne in einem zusammengebauten oder gefügten Zustand miteinander kraftoder reibschlüssig verbunden. Vorzugsweise sind der künstliche Hüftpfanneneinsatz und die künstliche Hüftpfanne in einem zusammengebauten oder gefügten Zustand miteinander klemmverbunden, vorzugsweise konisch klemmverbunden. Besonders bevorzugt sind der künstliche Hüftpfanneneinsatz und die künstliche Hüftpfanne in einem zusammengebauten oder gefügten Zustand über eine konische oder kegelstumpfförmige Außenfläche des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes und eine hierzu komplementäre konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche der künstlichen Hüftpfanne miteinander klemmverbunden.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung handelt es sich bei der Legierung um eine kobaltund/oder chromhaltigen Legierung, insbesondere um eine Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung. Die Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung kann einen Kobaltmassenanteil von 62 % bis 66 %, einen Chrommassenanteil von 27 % bis 31 % und einen Molybdänmassenanteil von 4 % bis 5 % aufweisen. Ferner kann die Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung, insbesondere in kleinen Mengen und/oder in Form von Verunreinigungen, Kohlenstoff und/oder Silizium und/oder Mangan und/oder Eisen aufweisen.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Hüftimplantatsystem ferner einen künstlichen Hüftgelenkeinsatz auf. Der künstliche Hüftgelenkeinsatz ist zweckmäßigerweise in den künstlichen Hüftpfanneneinsatz einsetzbar. Bevorzugt bilden der künstliche Hüftpfanneneinsatz und der künstliche Hüftgelenkeinsatz in einem gefügten oder montierten Zustand, insbesondere nach Einsetzen des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes in den künstlichen Hüftgelenkeinsatz, ein Kugelgelenk aus.
  • Der künstliche Hüftgelenkeinsatz weist vorzugsweise einen wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konkav gestalteten Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines künstlichen Hüftgelenkkopfes auf. Der wenigstens abschnittsweise konkav gestaltete Aufnahmebereich weist vorzugsweise eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konkave Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes auf. Insbesondere bevorzugt ist der wenigstens abschnittsweise konkav gestaltete Aufnahmebereich durch die wenigstens abschnittsweise konkave Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche sowie durch eine umlaufende, die wenigstens abschnittsweise konkave Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche begrenzende Kante des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes definiert oder gebildet.
  • Der künstliche Hüftgelenkeinsatz ist vorzugsweise wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, schalensegmentförmig, insbesondere kugelschalensegmentförmig, gestaltet. Vorzugsweise weist der künstliche Hüftgelenkeinsatz eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konvexe Außenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche und eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konkave Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche auf, die jeweils durch eine umlaufende Kante des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes begrenzt sind. Besonders bevorzugt weist der künstliche Hüftgelenkeinsatz eine zu dem konkav gestalteten Aufnahmebereich des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes komplementäre konvexe Außenform auf.
  • Alternativ weist der künstliche Hüftgelenkeinsatz vorzugsweise einen wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konisch oder kegelstumpfförmig gestalteten Aufnahmebereich zum Aufnehmen eines künstlichen Hüftgelenkkopfs auf. Der wenigstens abschnittsweise konisch oder kegelstumpfförmig gestaltete Aufnahmebereich weist vorzugsweise eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes auf. Insbesondere bevorzugt ist der wenigstens abschnittsweise konisch oder kegelstumpfförmig gestaltete Aufnahmebereich durch die wenigstens abschnittsweise konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche sowie durch eine umlaufende, die wenigstens abschnittsweise konkave Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche begrenzende Kante des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes definiert oder gebildet. Vorzugsweise weist der künstliche Hüftgelenkeinsatz eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konische oder kegelstumpfförmige Außenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche und eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche auf, die jeweils durch eine umlaufende Kante des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes begrenzt sind. Besonders bevorzugt weist der künstliche Hüftgelenkeinsatz eine zu dem konisch oder kegelstumpfförmig gestalteten Aufnahmebereich des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes komplementäre konische oder kegelstumpfförmige Außenform auf.
  • Vorzugsweise weist der künstliche Hüftgelenkeinsatz, insbesondere ausschließlich, einen Kunststoff, bevorzugt Polyethylen, insbesondere ultrahochmolekulares Polyethylen, und optional ein Antioxidans, insbesondere Vitamin E, auf.
  • In weiterer Ausgestaltung der Erfindung weist das Hüftimplantatsystem ferner einen künstlichen Hüftgelenkkopf, insbesondere mit oder ohne einem künstlichen Hüftschaft, auf. Zweckmäßigerweise ist der künstliche Hüftgelenkkopf in den künstlichen Hüftgelenkeinsatz einsetzbar. Bevorzugt bilden der künstliche Hüftgelenkeinsatz und der künstliche Hüftgelenkkopf in einem gefügten oder montierten Zustand, insbesondere nach Einsetzen des künstlichen Hüftgelenkkopfes in den künstlichen Hüftgelenkeinsatz, (ebenfalls) ein Kugelgelenk aus. Vorzugsweise weist der künstliche Hüftgelenkeinsatz eine Einsatzöffnung auf, die kleiner ist als die Außenabmessung des (einzusetzenden) künstlichen Hüftgelenkkopfes. Anders ausgedrückt ist die Einsatzöffnung des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes vorzugsweise kleiner als der größte Abstand zwischen zwei Punkten auf einer Außenfläche/Gleitfläche, insbesondere konvexen, konischen oder kegelstumpfförmigen Außenfläche/Gleitfläche, des (einzusetzenden) künstlichen Hüftgelenkkopfes. Bevorzugt bilden daher der künstliche Hüftgelenkeinsatz und der künstliche Hüftgelenkkopf in einem gefügten oder montierten Zustand, insbesondere nach Einsetzen des künstlichen Hüftgelenkkopfes in den künstlichen Hüftgelenkeinsatz, ein Nussgelenk aus.
  • Der künstliche Hüftgelenkkopf ist vorzugsweise kugelförmig oder teilkugelförmig gestaltet. Bevorzugt weist der künstliche Hüftgelenkkopf einen Aufnahmebereich, insbesondere in Form einer Aufnahmeaussparung oder -vertiefung, bevorzugt in Form einer zylinder- oder konusförmigen Aufnahmeaussparung oder -vertiefung, zum Aufnehmen eines zylinder- oder konusförmigen Abschnittes eines künstlichen Hüftschaftes auf. Der Aufnahmebereich kann einen kreisförmigen oder nicht kreisförmigen, insbesondere polygonen, wie beispielsweise viereckigen, Querschnitt aufweisen.
  • Alternativ kann der künstliche Hüftgelenkkopf wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, schalensegmentförmig, insbesondere kugelschalensegmentförmig, gestaltet sein. Vorzugsweise weist der künstliche Hüftgelenkkopf eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konvexe Außenfläche/Gelenk- oder Gleitfläche und eine wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, konkave Innenfläche auf, die jeweils durch eine umlaufende Kante des künstlichen Hüftgelenkkopfes begrenzt sind. Besonders bevorzugt weist der künstliche Hüftgelenkkopf eine zu dem konkav gestalteten Aufnahmebereich des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes komplementäre konvexe Außenform auf. Alternativ weist der künstliche Hüftgelenkkopf vorzugsweise eine zu dem konisch oder kegelstumpfförmig gestalteten Aufnahmebereich des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes komplementäre konische oder kegelstumpfförmige Außenform auf.
  • Ferner kann der Hüftgelenkkopf eine Keramik oder einen Kunststoff aufweisen oder aus einer Keramik oder einem Kunststoff bestehen.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung, die anhand der Zeichnungen dargestellt sind.
    • FIGURENKURZBESCHREIBUNGEN
    • Fig. 1
    zeigt eine schematische Explosionsdarstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hüftimplantatsystems,
    Fig. 2
    zeigt schematisch eine vergrößerte Detaildarstellung einer Keramik-Beschichtung eines erfindungsgemäßen Hüftimplantatsystems in einem Bereich A nach Fig. 1 und
    Fig. 3
    zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hüftimplantatsystems im montierten oder implantierten Zustand.
    AUSFÜHRLICHE FIGURENBESCHREIBUNGEN
  • Fig. 1 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines Hüftimplantatsystems 1 gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • Das Hüftimplantatsystem 1 weist eine künstliche Hüftpfanne 10 sowie einen in die künstliche Hüftpfanne 10 einsetzbaren künstlichen Hüftpfanneneinsatz 20 auf. Ferner kann das Hüftimplantatsystem 1 einen künstlichen Hüftgelenkeinsatz 30 und insbesondere einen künstlichen Hüftgelenkkopf 40 aufweisen.
  • Die künstliche Hüftpfanne 10 ist vorzugsweise wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, kugelschalensegmentförmig gestaltet. Bevorzugt weist die künstliche Hüftpfanne 10 eine wenigstens abschnittsweise konvexe Außenfläche 12 und eine wenigstens abschnittsweise konkave Innenfläche 14 auf, die jeweils durch eine umlaufende Kante 16, 17 der künstlichen Hüftpfanne 10 begrenzt sind. Dabei bilden die wenigstens abschnittsweise konkave Innenfläche 14 und die umlaufende Kante 16 einen wenigstens abschnittsweise konkav gestalteten Aufnahmebereich 18 für den künstlichen Hüftpfanneneinsatz 20.
  • Die künstliche Hüftpfanne 10 ist vorzugsweise aus einem bioverträglichen Metall, wie beispielsweise Titan, gefertigt. Zur Erzielung einer ausreichenden Osteointegration und insbesondere Sekundärstabilität kann auf der wenigstens abschnittsweise konvex gestalteten Außenseite der künstlichen Hüftpfanne 10 eine offenporige Titan- oder Hydroxylapatit-Beschichtung ausgebildet sein.
  • Der künstliche Hüftpfanneneinsatz 20 ist ebenfalls bevorzugt wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, kugelschalensegmentförmig gestaltet. Vorzugsweise weist der künstliche Hüftpfanneneinsatz 20 eine wenigstens abschnittsweise konvexe Außenfläche 22 und eine wenigstens abschnittsweise konkave Innen- oder Gleitfläche 24 auf, die jeweils durch eine umlaufende Kante 26, 27 des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes 20 begrenzt sind. Dabei bilden die wenigstens abschnittsweise konkave Innen- oder Gleitfläche 24 und die umlaufende Kante 26 einen wenigstens abschnittsweise konkav gestalteten Aufnahmebereich 28 für den künstlichen Hüftgelenkeinsatz 30.
  • Die wenigstens abschnittsweise konvexe Außenfläche 22 des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes 20 weist vorzugsweise eine Oberflächenrauheit Ra von ≤ 1 µm, bevorzugt ≤ 0,6 µm, auf. Dadurch ist in vorteilhafter Weise eine Optimierung der Verzahnung der wenigstens abschnittsweise konvexen Außenfläche 22 mit der wenigstens abschnittsweise konkaven Innenfläche 14 der künstlichen Hüftpfanne 10 erzielbar.
  • Die wenigstens abschnittsweise konkave Innen- oder Gleitfläche 24 des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes 20 weist vorzugsweise eine Oberflächenrauheit Ra von ≤ 0,5 µm, bevorzugt ≤ 0,05 µm, auf. Dadurch ist mit besonderem Vorteil eine optimierte Verzahnung der wenigstens abschnittsweise konkaven Innen- oder Gleitfläche 24 mit einer Außen- oder Gleitfläche des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes 30 erzielbar.
  • Ferner sind der künstliche Hüftpfanneneinsatz 20 und die künstliche Hüftpfanne 10 in einem montierten Zustand miteinander klemmverbunden, vorzugsweise konisch klemmverbunden.
  • Der künstliche Hüftpfanneneinsatz 20 besteht aus einer kobalt- und/oder chromhaltigen Legierung, vorzugsweise aus einer Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung.
  • Der künstliche Hüftpfanneneinsatz 20 ist wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, mit einer Keramik-Beschichtung 50 beschichtet oder versehen. Die Keramikbeschichtung weist vorzugsweise Chromnitrid (CrN), Chromcarbonitrid (CrCN), Chromzirkoniumnitrid (CrZrN) und Zirkoniumnitrid (ZrN) auf. Insbesondere kann die Keramik-Beschichtung 50 aus den vorgenannten Keramikmaterialien bestehen.
  • Insbesondere bevorzugt weist die Keramik-Beschichtung 50 wenigstens eine Chromnitrid-Schicht (CrN-Schicht), insbesondere (nur) eine oder mehrere Chromnitrid-Schichten, wie beispielsweise zwei oder drei Chromnitrid-Schichten, und/oder wenigstens eine Chromcarbonitrid-Schicht (CrCN-Schicht), insbesondere (nur) eine oder mehrere Chromcarbonitrid-Schichten, wie beispielsweise zwei Chromcarbonnitrid-Schichten, und/oder wenigstens eine Chromzirkoniumnitrid-Schicht (CrZrN-Schicht), insbesondere (nur) eine oder mehrere Chromzirkoniumnitrid-Schichten, und/oder wenigstens eine Zirkoniumnitrid-Schicht (ZrN-Schicht), insbesondere (nur) eine oder mehrere Zirkoniumnitrid-Schichten, auf. Die Keramik-Beschichtung 50 kann insbesondere aus einer oder mehreren der vorgenannten Schichten oder aus allen vorgenannten Schichten bestehen.
  • Bevorzugt weist die Keramik-Beschichtung 50 eine Dicke von 0,5 µm bis 10 µm auf.
  • In einem nicht beschichteten Zustand kann der künstliche Hüftpfanneneinsatz 20 ferner insbesondere eine Wanddicke von 2 mm bis 3 mm aufweisen.
  • Durch die Keramik-Beschichtung 50 kann in vorteilhafter Weise eine in vivo Freisetzung von Kobalt- und/oder Chromionen in umliegendes Patientengewebe reduziert oder sogar vollständig vermieden werden. Dies wiederum reduziert das Risiko von postchirurgischen Komplikationen, insbesondere in Form von Infektionen. Dadurch kann im Ergebnis das Risiko einer postchirurgischen Reintervention signifikant reduziert werden.
  • Der künstliche Hüftgelenkeinsatz 30 ist ebenfalls vorzugsweise wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, kugelschalensegmentförmig gestaltet. Bevorzugt besitzt der künstliche Hüftgelenkeinsatz 30 eine wenigstens abschnittsweise konvexe Außen- oder Gleitfläche 32 und eine wenigstens abschnittsweise konkave Innen- oder Gleitfläche 34, die jeweils durch eine umlaufende Kante 36, 37 des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes 30 begrenzt sind. Dabei bilden die wenigstens abschnittsweise konkave Innen- oder Gleitfläche 34 und die umlaufende Kante 36 einen wenigstens abschnittsweise konkav gestalteten Aufnahmebereich 38 für den künstlichen Hüftgelenkkopf 40.
  • Bevorzugt bilden die wenigstens abschnittsweise konkave Innen- oder Gleitfläche 24 des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes 20 und die wenigstens abschnittsweise konvexe Außen- oder Gleitfläche 32 des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes 30 nach Implantation des Hüftimplantatsystems 1 ein Kugelgelenk aus.
  • Der künstliche Hüftgelenkeinsatz 30 besteht aus einem Kunststoff, vorzugsweise aus Polyethylen, insbesondere ultrahochmolekularem Polyethylen, und wahlweise aus einem Antioxidans. Bei dem Antioxidans kann es sich zum Beispiel um Vitamin E handeln.
  • Der künstliche Hüftgelenkkopf 40 ist vorzugsweise kugel- oder teilkugelförmig oder (ebenfalls) wenigstens abschnittsweise kugelschalensegmentförmig gestaltet. Der künstliche Hüftgelenkkopf 40 weist einen Aufnahmebereich 48 zur Aufnahme eines künstlichen Hüftschafts, insbesondere zur Aufnahme eines vorzugsweise zylinder- oder konusförmigen Abschnitts eines künstlichen Hüftschafts, auf. Der Aufnahmebereich 48 ist vorzugsweise als Vertiefung mit einem kreisförmigen oder nicht kreisförmigen Querschnitt gestaltet. Beispielsweise kann die Vertiefung einen rechteckigen Querschnitt aufweisen.
  • Bevorzugt bilden die wenigstens abschnittsweise konkave Innen- oder Gleitfläche 34 des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes 30 und eine wenigstens abschnittsweise konvexe Außen- oder Gleitfläche 42 des künstlichen Hüftgelenkkopfs 40 ein sogenanntes Nussgelenk. Ein solches Nussgelenk zeichnet sich dadurch aus, dass die wenigstens abschnittsweise konvex gestaltete Außen- oder Gleitfläche 42 des künstlichen Hüftgelenkkopfs 40 über seinen Äquator 43 hinaus von der wenigstens abschnittsweise konkav gestalteten Innen- oder Gleitfläche 34 des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes 30 eingefasst ist, so dass einem Auseinanderfallen dieser Komponenten des Hüftimplantatsystems 1 vorgebeugt ist.
  • Fig. 2 zeigt schematisch eine vergrößerte Detaildarstellung einer erfindungsgemäß bevorzugten Keramik-Beschichtung 50 in einem Bereich A auf der wenigstens abschnittsweise konvexen Außenfläche 22 des künstlichen Hüfteinsatzes 20 nach Fig. 1.
  • Die Keramik-Beschichtung 50 ist als mehrschichtiges Schichtsystem mit nachfolgender Schichtabfolge auf der wenigstens abschnittsweise konvexen Außenfläche 22 des künstlichen Hüfteinsatzes 20 ausgebildet:
    Die wenigstens abschnittsweise konvexe Außenfläche 22 wird unmittelbar von einer ersten Chromnitrid-Schicht 15a bedeckt. Die erste Chromnitrid-Schicht 15a wird unmittelbar von einer ersten Chromcarbonitrid-Schicht 15b bedeckt. Die erste Chromcarbonitrid-Schicht 15b wird unmittelbar von einer zweiten Chromnitrid-Schicht 15c bedeckt. Die zweite Chromnitrid-Schicht 15c wird unmittelbar von einer zweiten Chromcarbonitrid-Schicht 15d bedeckt. Die zweite Chromcarbonitrid-Schicht 15d wird unmittelbar von einer dritten Chromnitrid-Schicht 15e bedeckt. Die dritte Chromnitrid-Schicht 15e wird unmittelbar von einer Chromzirkoniumnitrid-Schicht 15f bedeckt. Die Chromzirkoniumnitrid-Schicht 15f wird unmittelbar von einer Zirkoniumnitrid-Schicht 15g, die gleichzeitig die Deckschicht der Keramik-Beschichtung 50 darstellt, bedeckt. Alternativ kann die dritte Chromnitrid-Schicht 15e unmittelbar von einer Deckschicht aus Zirkoniumnitrid bedeckt sein (nicht dargestellt).
  • Alternativ kann zwischen dem künstlichen Hüftpfanneneinsatz und der Keramik-Beschichtung 50 eine Zwischenschicht, beispielsweise aus Zirkonium, einer Zirkonium-Legierung oder einer zirkoniumhaltigen Keramik, ausgebildet sein (nicht dargestellt).
  • Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform eines Hüftimplantatsystem 1 in einem montierten oder implantierten Zustand.
  • Das Hüftimplantatsystem weist eine künstliche Hüftpfanne 10, einen künstlichen Hüftpfanneneinsatz 20, einen künstlichen Hüftgelenkeinsatz 30, einen künstlichen Hüftgelenkkopf 40 sowie einen künstliche Hüftschaft 60 auf.
  • Der künstliche Hüftpfanneneinsatz 20 ist wenigstens abschnittsweise, insbesondere nur abschnittsweise oder vollständig, mit einer Keramik-Beschichtung 50 beschichtet. Der künstliche Hüftpfanneneinsatz 20 kann insbesondere einen Konuswinkel θ von 15° bis 25°, insbesondere 16° bis 21°, aufweisen. Dadurch sind im gefügten Zustand in vorteilhafterweise hohe Klemmkräfte zwischen dem künstlichen Hüftpfanneneinsatz 20 und der künstlichen Hüftpfanne 10 realisierbar.
  • Der künstliche Hüftschaft 60 ist über einen zylinder- oder konusförmigen Abschnitt 61 in den künstlichen Hüftgelenkkopf 40 eingesetzt.
  • Bezüglich weiterer Merkmale und Vorteile des Hüftimplantatsystems 1, insbesondere der künstlichen Hüftpfanne 10, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes 20, des künstlichen Hüftgelenkeinsatzes 30, des künstlichen Hüftgelenkkopfs 40, der Keramik-Beschichtung 50 sowie des künstlichen Hüftschafts 60, wird vollständig auf die Beschreibungen zur Fig. 1 und 2 Bezug genommen. Die dort insoweit beschriebenen Merkmale und Vorteile gelten sinngemäß auch für das in Fig. 3 dargestellte Hüftimplantatsystem 1.

Claims (14)

  1. Hüftimplantatsystem (1), aufweisend
    - eine künstliche Hüftpfanne (10) und
    - einen künstlichen Hüftpfanneneinsatz (20), aufweisend oder bestehend aus einem Metall oder einer Legierung,
    wobei der künstliche Hüftpfanneneinsatz (20) wenigstens abschnittsweise mit einer Keramik-Beschichtung (50) beschichtet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die KeramikBeschichtung Chromnitrid, Chromcarbonitrid und Zirkoniumnitrid aufweist.
  2. Hüftimplantatsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur eine Außenfläche (22), insbesondere nur eine konvexe, konische oder kegelstumpfförmige Außenfläche, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes (20) oder nur eine Innenfläche (24), insbesondere nur eine konkave, konische oder kegelstumpfförmige Innenfläche, des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes (20) wenigstens abschnittsweise mit der KeramikBeschichtung (50) beschichtet ist.
  3. Hüftimplantatsystem (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der künstliche Hüftpfanneneinsatz (20) vollständig mit der Keramik-Beschichtung (50) beschichtet ist.
  4. Hüftimplantatsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik-Beschichtung (50) mehrschichtig aufgebaut ist.
  5. Hüftimplantatsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik-Beschichtung (50) wenigstens eine Chromnitrid-Schicht, wenigstens eine Chromcarbonitrid-Schicht, wenigstens eine Chromzirkoniumnitrid-Schicht und wenigstens eine Zirkoniumnitrid-Schicht aufweist.
  6. Hüftimplantatsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik-Beschichtung (50) drei Chromnitrid-Schichten, zwei Chromcarbonitrid-Schichten, eine Chromzirkoniumnitrid-Schicht und eine Zirkoniumnitrid-Schicht aufweist oder aus den vorgenannten Schichten besteht.
  7. Hüftimplantatsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik-Beschichtung (50) als mehrschichtiges Schichtsystem ausgebildet, bei welchem eine erste Chromnitrid-Schicht (15a) von einer ersten Chromcarbonitrid-Schicht (15b), die erste Chromcarbonitrid-Schicht (15b) von einer zweiten Chromnitrid-Schicht (15c), die zweite Chromnitrid-Schicht (15c) von einer zweiten Chromcarbonitrid-Schicht (15d), die zweite Chromcarbonitrid-Schicht (15d) von einer dritten Chromnitrid-Schicht (15e), die dritte Chromnitrid-Schicht (15e) von einer Chromzirkoniumnitrid-Schicht (15f) und die Chromzirkoniumnitrid-Schicht (15f) von einer Zirkoniumnitrid-Schicht (15g) bedeckt ist.
  8. Hüftimplantatsystem (1) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zirkoniumnitrid-Schicht (15g) eine äußere Deckschicht der Keramik-Beschichtung bildet.
  9. Hüftimplantatsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik-Beschichtung (50), insbesondere eine der Chromnitrid-Schichten oder die erste Chromnitrid-Schicht (15a), unmittelbar auf dem künstlichen Hüftpfanneneinsatz (20) ausgebildet ist.
  10. Hüftimplantatsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik-Beschichtung (50) eine Dicke von 0,5 µm bis 10 µm, insbesondere 1,5 µm bis 7 µm, bevorzugt 2,5 µm bis 5 µm, aufweist.
  11. Hüftimplantatsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
    - eine Innenfläche des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes (20) eine Oberflächenrauheit von ≤ 0,5 µm, bevorzugt ≤ 0,05 µm, und/oder
    - eine Außenfläche des künstlichen Hüftpfanneneinsatzes (20) eine Oberflächenrauheit von ≤ 1 µm, bevorzugt ≤ 0,6 µm, und/oder
    - der künstliche Hüftpfanneneinsatz (20) eine Wanddicke von 2 mm bis 3 mm und/oder
    - der künstliche Hüftpfanneneinsatz (20) einen Konuswinkel θ von 15° bis 25°, insbesondere 16° bis 21°, aufweist.
  12. Hüftimplantatsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der künstliche Hüftpfanneneinsatz (20) und die künstliche Hüftpfanne (10) in einem gefügten Zustand miteinander reibschlüssig verbunden, insbesondere miteinander konisch klemmverbunden, sind.
  13. Hüftimplantatsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Legierung um eine kobalt- und/oder chromhaltige Legierung, insbesondere um eine Kobalt-Chrom-Molybdän-Legierung, handelt.
  14. Hüftimplantatsystem (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hüftimplantatsystem (1) ferner einen künstlichen Hüftgelenkeinsatz (30), vorzugsweise aufweisend oder bestehend aus Polyethylen, vorzugsweise ultrahochmolekularem Polyethylen, und optional einem Antioxidans, und/oder einen künstlichen Hüftgelenkkopf (40), insbesondere mit oder ohne künstlichem Hüftschaft (60), aufweist.
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